計算機與數(shù)字工程第35卷VxWorks組件技術(shù)的研究'馮永龍"艾明晶’(北京航空航天大學(xué)計算機學(xué)院北京10083)摘要VxWorks 是-種高性能的嵌入式實時操作系統(tǒng),其最重要的特點之一是可 裁剪性。組件技術(shù)的應(yīng)用使得構(gòu)建VxWorks更加高效。本文針VxWorks的組件技術(shù)進行了分析,詳細(xì)地論述了組件的管理、創(chuàng)建和發(fā)布,同時也結(jié)合--些實例進行了說明。關(guān)鍵詞VxWorks;組件 描述語言( CDL) ;組件中圖分類號TP316.2這些參數(shù)可以通過組件管理器來改變增加或刪除。1引言集成信息:控制- -個組件是如何集成到-一個可構(gòu)建VxWorks的傳統(tǒng)方法是基于構(gòu)造頭文件執(zhí)行日標(biāo)映像中去的;集成特征參數(shù)也定義了組件的,組件是Tornado 2. x使用的- -種新的配置方法，間的依賴關(guān)系。以便更好地適用于越來越復(fù)雜的VxWorks環(huán)境。用戶介紹:對組件的說明。這種方法使用Tornado 2. x的圖形配置工具和工程組件描述語言支持很多目標(biāo)類型。隨著組件管理工具,為用戶提供了一種可視化的配置手段,的增加，需要-一種有效的方法來管理這些組件,因目前約有300個可選擇的組件,組件技術(shù)已成為此就引人了文件夾、選集、組件、參數(shù)和初始化群組VxWorks進行工程配置的標(biāo)準(zhǔn)方法。的概念,下面分別說明:2.1文件夾 .2組件及組件描述語言組件是一一個可配置模塊的基本單元，也是系統(tǒng)Work space: Workspace3Build Sprfdofeult中最小的、可升級的單元。通過工程管理工具,用戶能很方便地添加或刪除-個組件,也可以修改一子. Vifuson shownoulines盧adapter rtelace thowtou些組件的參數(shù),通常用組件描述文件( CDF)來描述系統(tǒng)中的一些組件,CDF文件的約定后綴為.cdf。i group met1age queue thor每個文件可定義不只一個組件。在Tormado 2. x開application nitialization發(fā)工具中,代碼產(chǎn)生器能夠根據(jù)用戶所選擇的組件白申development tool componentCaxtoTEST rntim np配置,自動輸出系統(tǒng)配置文件。過去用戶一般都通過修改配置文件( confg. h或configALL. h) ,來修Compiler support 1outines改系統(tǒng)所包含的一些特征?，F(xiàn)在,用戶可以使用WDB ogent componentsWoBagent services.CDF文件非常方便地定義系統(tǒng)的特征參數(shù),描述一個組件,并將其配置到不同的系統(tǒng)中。組件描述Wndhiew component田中l(wèi)oader corponerlt:語言大致有以下4部分:國a show routines代碼:構(gòu)造-一個工程使用的代碼。該代碼可以圖ymbol table componentI tarpet shel componerts是二進制形式的目標(biāo)文件或庫文件,也可以是源代碼的合集或子集。配置信息:提供豐富的特征參數(shù)用于描述組件,中國煤化工理器MHCNMHG收到本文時間:2006年2月20日作者簡介;馮水龍,男,碩士研究生。研究方向:嵌入式系統(tǒng)。艾明晶,女,副教授。研究方向:計算機測控技術(shù)、電子系統(tǒng)設(shè)計和嵌人式系統(tǒng)。第35卷(2007)第9期計算機與數(shù)字工程53文件夾提供組件分組等級,通常文件夾里組件化人口程序。是邏輯相關(guān)的。在工程組件管理器中,文件夾對應(yīng).●. REQUIRES:如果該組件被包含， 則必須包于工程管理窗口-個可擴展樹節(jié)點,如圖1所示。含一系列相關(guān)的組件。- 個文件夾可以包含很多相關(guān)的組件。文件●EXCLUDES:不能被該組件同時被包含的組件。夾里面的組件可被添加或單個地刪除,同時文件夾●INIT. BEFORE:指定在某個組件前初始化，還可以包含一個或更多的組件、選集和其他文件調(diào)用INIT. _RTN。夾。一個文件夾包含以下元累:●INIT_ AFTER:指定在某個組件后初始化,調(diào)..NAME:-一個易讀的名稱,在工程組件管理用INIT_ RTN。器中出現(xiàn)在文件夾圖標(biāo)氟旁邊?！馤INK. _SYMS:連接符號,用于將相應(yīng)的組件●SYNOPSIS:對一個文件夾的簡潔的描述。編譯人映像,即使應(yīng)用未使用該組件。.●CHLDREN:屬于這個文件夾的組件,文件INCLUDE WHEN:當(dāng)一個組件被包含時設(shè)夾和選集稱為子文件夾。定一個依賴關(guān)系能自動地包含特定的組件?！馜EFAULTS:如果沒有使用任何選擇,就把●. CHILDREN:作為某個文件夾的子組件。文件夾加進去,它將包含組件的默認(rèn)值。文件夾中●_INIT_ ORDER:指定將INIT. _RTN調(diào)用加入組件的包含情況是可以動態(tài)修改的。某個初始化群組( InitCroup)。2.2選集●HELP:與組件相關(guān)的參考專欄。選集類似于文件夾,它們是一個共同接口的組●DEFAULTS:作為某個文件夾的默認(rèn)組件。件。例如:串口驅(qū)動器,WindView時標(biāo)機制以及CONFIGLETTES:指定與配置有關(guān)的源文件。WDB通信接口等都是以選集的形式出現(xiàn)的。這些●BSP. STUBS(只用于tomado2.2):在第一次選集為相同的服務(wù)提供了多種選擇,選集中的成員使用時,拷貝到BSP目錄中的通用配置源文件?？梢允菃芜x也可是多選,分別為工程提供-一個或多●ARCHIVE;如果用戶的模塊不放在標(biāo)準(zhǔn)位個選擇。選集包含以下元素:置,使用ARCHIVE來指定存檔文件的名稱。●NAME:-一個可讀的名字,在工程組件管理2.4 參數(shù)器中出現(xiàn)在選集圖標(biāo)&旁邊。參數(shù)是用戶配置系統(tǒng)的方式之一。對于組件,. SYNOPSIS:對選集的簡潔的描述。通常都會有一一個或多個參數(shù)來控制其行為,參數(shù)包.COUNT:為該選集可用的選項設(shè)定一個最含以下元素:小值和-個最大值?！馧AME:一個可讀的名稱。CHILDREN;可選擇的組件,類似于文件夾●TYPE:參數(shù)的數(shù)據(jù)類型,即uint、bool、string、中的子文件夾。它實際就是描述該選集向下的引或untyped等。●DEFAULT:出現(xiàn)在工程管理器組件特性窗用關(guān)系。. DEFAULTS:依賴COUNT的組件默認(rèn)值?？诘膮?shù)表中,如圖2所示。2.3組件組件實際上是-一個功能部件具體實現(xiàn)部分的描述信息,它定義了與組件相關(guān)的源代碼或目標(biāo)代碼、集成信息以及與組件相關(guān)的參數(shù)。組件包含以下元素:. NAME:-一個可讀的名稱,在工程組件管理圈2組件參數(shù)的修改器中出現(xiàn)在組件圖標(biāo)力旁邊。2.5初始化群組●SYNOPSIS;對組件的簡潔的描述。初始化群組定義組件的先后關(guān)系。初始化群●MODULES:與組件關(guān)聯(lián)的目標(biāo)文件?！馠DR._FILES:使用該組件時需要用到的相組中的代碼地T租工目△成到文件prjConfig. C中中國煤化工。初始化群組包關(guān)頭文件。●CFG_ PARAMS: 與組件相關(guān)的- -些配置參含鴿HCNMHG數(shù),通常為一系列的宏?！馧AME:初始化群組名稱?！馡NIT_ RTN:包含該組件后需要執(zhí)行的初始. SYNOPSIS:對初始化群組的說明。)4馮水龍等:基于FPCA的字符顯示及其在實時圖像處理系統(tǒng)中的應(yīng)用第35卷●INIT RITN:初始化程序初始化一個相關(guān)的為創(chuàng)建一一個新的組件, 首先要給它命名,并為組件。其準(zhǔn)備一個簡單的描述信息?！馡NIT. _ORDER:按照它們初始化順序所陳列Component INCLUDE F00|的屬于這個初始化群組的組件和初始化群組。NAME foo componentSYNOPSIS this is an example component3創(chuàng)建組件當(dāng)用戶使用組件描述語言創(chuàng)建組件時必須遵循一些約定。在一個組件描述文件中組件描述之在聲明的組件INCLUDE_ F00中，名稱和描述后,用戶必須把相應(yīng)的文件以及包含等級中的組件僅是用戶對組件的說明,而初始化順序和依賴性并放在合適的路徑下才能保證工程管理工具讀出所無影響。需的信息。當(dāng)使用組件描述文件時,必須遵循以下②描述與代碼相關(guān)的部分用戶要通過定義模塊來描述用戶組件的代碼規(guī)則: .部分。如果用戶組件INCLUDE_ F00有與其相關(guān)組件以INCLUDE F00的形式命名;的目標(biāo)模塊或源代碼,則可采用多種方式來指定這●文件夾以FOLDER. _F00的形式命名;一信息。選集以SELECT. F00的形式命名;MODULES fooLib. o fooShow. o●參數(shù)名稱不能與任何其他目標(biāo)類的名稱相HDR_ FILES fo. h同,除此以外沒有任何限制;ARCHIVE foLlib.a●初始化群組必須以initFoo形式命名。CONFIGLETTES fcConfig. c●.組件描述文件必須有. cdf后綴;使用HDR FILES屬性來指定任何與組件相關(guān)●所有的CDF文件名稱以兩個十進制數(shù)字的頭文件,如foo. h。使用CONFIGLETTES屬性指開始(即0xxx cdf) ，開始的這兩個數(shù)字控制一定與配置有關(guān)的文件名稱(如foConfig. c),配置個目錄中CDF文件讀取順序?；虺跏蓟绦蛑袘?yīng)涉及組件中的參數(shù),否則該組件組件描述文件通常在工程創(chuàng)建時被讀取,如果沒有任何作用。兩個文件描述同一個組件的同樣特征,則它將讀取③設(shè)定初始值后一個而不考慮以前的。優(yōu)先權(quán)通常以兩種約定如果用戶的組件存在初始化代碼,則可使用組方式建立:件目標(biāo)類的INT_ RTN來指定初始化程序,例如:(1)CDF文件存放在確定目錄下。這些目錄INIT RTN foInit( arg1 ,arg2);以如下順序讀取:如果用戶使用組件目標(biāo)以外的模塊,則可通過①$( WIND_ BASE) \target \confg \comps \Vx-LINK_ SYMS獲取-一個外部連接:Works:包含一些通用組件;LINK_ SYMS fooRtnl②$( WIND_ BASE) \target \config \comps \Vx-④建立初始化順序Works\arch larch:包含特定體系結(jié)構(gòu)的組件;一個被聲明為某個初始化群組中的組件，默認(rèn)③$( WIND_ BASE) \target \config\bsp:包含特情況下會在該群組的最后被初始化;用戶也可以通定BSP的組件;過使用INIT_BEFORE來改變這種默認(rèn)情況。④工程日錄:包含該工程的一些特定組件。例如:(2)在同一-個目錄中,文件頭部的2個數(shù)字決_INIT_ ORDER verRoot定讀取順序。INT_ BEFORE INCLUDE USER_ APPL在一個目錄中,系統(tǒng)會根據(jù)每個CDF文件名在上例中, INCLUDE_ F00被聲明為usrRoot的前2個數(shù)字來決定讀取的順序,風(fēng)河公司保留開初始化群組的成員之一，并在INCLUDE . . USER_始的50個數(shù)字,0xxx. cdf ~ 49xxxx. cdf,剩下的APPL之前被初始化。用戶還可以有另- -種選擇,數(shù)字(50~99)預(yù)留為第三方。這些編號的優(yōu)先級即創(chuàng)聲明INCLUDE_中國煤化工是數(shù)值大的優(yōu)先讀取。用戶創(chuàng)建一個新的組件要F00根據(jù)內(nèi)容的特性和優(yōu)先級別將其放在適當(dāng)?shù)穆窂結(jié)HCNMHG下。創(chuàng)建組件的過程如下:如果該組件有相關(guān)幫助文檔,則可使用HELP①命名指定相關(guān)參考條目(HTML格式)。例如;第35卷(2007)第9期計算機與數(shù)字工程65HELP fooMan. html文件的讀取順序相關(guān)內(nèi)容)。在下面這個例子中。⑥定義從屬物標(biāo)準(zhǔn)Wind River組件INCLUDE_ I0 -使用REQUIRES、EXCLUDES和INCLUDE__SYSTEM中的打開文件描述符(NUM_WHEN來聲明組件之間的依賴關(guān)系。FILES)的數(shù)量被更改了。默認(rèn)值是50。⑦列出相關(guān)參數(shù)Parameter NUM_ FILES {在組件目標(biāo)中,使用CFG _PARAMS來聲明所DEFAULT 75有相關(guān)的參數(shù)。例如:通過把例子中的那- -系列代碼加到第三部分CFG_ PARAMS F00_ MAX. COUNTCDF文件中。如果組件已經(jīng)存在于配置文件中通⑧定義參數(shù)對于每個CFG _PARAMS中聲明的參數(shù)，還必過去除或是增加組件,以及通過重建工程,NUM_FILES的值被改變到75。須進一步說明其類型以及默認(rèn)值。Parameter F00_ MAX_ COUNT{4測試新組件NAME Foo maximumTYPE uint用戶可以進行幾個測試來校驗組件的正確性:DEFAULT 50(1)核對語法和語義這是最簡單的校驗測試,首先編輯文件⑨定義群組成員$ ( WIND - BASE )/hosU/ resource/c/app - config/-一個組件必須與-一個文件夾或-個選集聯(lián)系，Project/cmpTestLib. tcl,設(shè)置一個有效的BSP目錄否則它在工程管理工具中將是不可見的。例如:名(mv162) ,然后運行cmplet:_CHILDREN F0LDER_ ROOT> cd $( WIND - BASE)/host/ reoure/tcl/ app - .config/_CHILDREN 聲明INCLUDE_ F00是文件夾Project> wtxtclFOLDER_ ROOT的子組件。wtutel > source ecmTestLib. tel①創(chuàng)建虛擬組件wtxtel > cmpTest只有當(dāng)工程I具與包含的組件聯(lián)系起來時,它句法和語義的錯誤可以通過empTest測試來才會分析相關(guān)的目標(biāo)文件(庫文件或OBJ文件)。排除;根據(jù)測試輸 出做出相應(yīng)改變,直至運行該測這就產(chǎn)生了-一個問題:為了了解一個特殊的目標(biāo)文試沒有錯誤。件,工程工具需在組件真正被包含進去之前分析它(2)核對組件從屬物們。也就是說,如果用戶把ARCHIVE聲明的組件用戶可以通過運行cmpInfo來測試用戶組件加進去,則配置分析會在不知道ARCHIVE值的情中的依賴關(guān)系。例如:況下完成。所以,如果用戶的組件包含一個庫文件wtxtcl > cmpinfo < component name >以及幾個目標(biāo)模塊,則用戶應(yīng)創(chuàng)建一個虛擬組件。(3)核對工程工具組件等級這個虛擬組件是始終要被包含的,它使工程工具知通過核對工程工具組件等級來確認(rèn)用戶所添道一個新的文件應(yīng)被讀取;這個組件可以稱為IN-加的選集、文件和新組件是否被正確包含。打開STALL F00,它應(yīng)包含NAME、SYNOPSIS和AR-“工程工具"進人VxWorks,查看新組件是如何出現(xiàn)CHIVE。在INSTALL_ F00被添加進去之前,用戶在文件樹中的。調(diào)用Properties來核對與一個組件不能增加來自相同組件的其他組件。相關(guān)的參數(shù)及其默認(rèn)值。①產(chǎn)生工程文件工程工具會自動根據(jù)組件的描述信息和配置5發(fā)布組件來為每個工程創(chuàng)建一個配置文件( prjConfig.c)。發(fā)布一個Tomado組件的過程排除對-一個現(xiàn)(3)修改組件存的配置文件修改的可能性。新的組件描述文件在更高優(yōu)先級別的CDF文件中通過重新指定應(yīng)該與現(xiàn)在的文件無關(guān)有以!下兩種例外:已存在的組件來修改它們。傳統(tǒng)的第三部分的中國煤化工文件夾或選集相CDF文件是被最后讀取的，因此有最高優(yōu)先權(quán)。關(guān)聯(lián)MHCNMHG使用賦名可創(chuàng)建一一個更高優(yōu)先級的CDF文件,它, 新的組件初始化程序與-一個現(xiàn)存的初始化超越Wind River 的任何默認(rèn)組件(參考前面CDF群組 相關(guān)聯(lián)。66馮永龍等:基于FPCA的字符顯示及其在實時圖像處理系統(tǒng)中的應(yīng)用第35卷可以通過組件參數(shù)“. CHILDREN"把-一個新的若它是一個BSP特定組件,則應(yīng)該放在BSP目錄組件連接到一個現(xiàn)存的文件夾或選集或一個現(xiàn)存下。若其特別服務(wù)-一個單一工程,則它應(yīng)放在工程的初始化群組中,并且它不修改現(xiàn)存的元素。。目錄( target/ proj (project .name)下。用戶可以一次發(fā)布不止一個組件,因為一個第三方組件不允許覆蓋Wind River 支持的文CDF可定義不止-一個組件。還可以同時發(fā)布任何件,但可在其自身組件描述文件中忽略Wind River數(shù)量的CDFs。的組件描述。6組件封裝7結(jié)論WindRiver公司將部分組件安裝在其傳統(tǒng)位使用組件技術(shù),使得用戶在開發(fā)過程中能夠高置上。效地構(gòu)建VxWorks系統(tǒng),避免傳統(tǒng)構(gòu)造頭文件帶源碼模塊可在target/sre或target/con - fig來的低效復(fù)雜易出錯等缺點。而且,Tomado 2. x目錄下找到。.的圖形配置工具和工程管理工具增強了組件相互●標(biāo)題頭置于target/h 中;目標(biāo)模塊在target/依賴的可視性。筆者根據(jù)實際需求,選取了部分系lib/objARCH中。統(tǒng)組件和第三方提供的組件，快速構(gòu)建了一個Vx-●組件描述描述文件在target/config/Works系統(tǒng),充分體會到了組件技術(shù)的優(yōu)點。comps/VxWorks中。參考文獻●組件配置文件(源碼片斷)位于target/[1]李忠民,楊剛，顧亦然,劉尚軍等. ARM嵌人式VxWorks實踐教程[ M].北京:北京航空航天學(xué)出版社,2006config/ comps/ srC。第三方受限于這些規(guī)定,組件元素在組件描述[2]Wind River著王金剛,蘇琪,楊錫勵等譯. VxWorks BSP文件中完全給出。建議第三方把組件源和目標(biāo)元開發(fā)人員指南[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003[3 ]陳智育,溫彥軍,陳琪等. VxWorks程序開發(fā)實踐[ M].素置于一個特定目錄下,如target/ config/ve -北京:人民郵電出版社,2004ndor_ .name。 組件描述文件( CDF)的位置取決[4]孔祥營,柏佳枝.嵌人式實時操作系統(tǒng)VxWorks及其開于組件集成在系統(tǒng)中的位置。發(fā)環(huán)境Torado. M].北京:中國電力出版社,2002若要在一個完整系統(tǒng)中集成新的組件,CDF[5] Wind River Systems Ine. VxWorks5. 5 BSP Developer's應(yīng)該置于target/ config/ comps/VxWorks目錄下。guide. U. S. A, 2002(上接第8頁)ine - conmerce[A]. In ACM Conference on Electronic此外,本系統(tǒng)產(chǎn)生的客戶/產(chǎn)品/時間匹配矩陣Commeree (EC - 99)[C]. New York: ACM Press,一方面可以幫助客戶推薦合適的產(chǎn)品,有效進行客1999. 158 ~ 166.戶關(guān)系管理,另一方面也可以為銀行產(chǎn)品迅速定位[2] Konavir, Provost F. Applications of data mining to elec-tronic commerce[J]. Data Mining and Knowledge Discov-目標(biāo)市場,有效支持銀行市場營銷活動。ery, 2001, 5(1~2):5 ~10.銀行產(chǎn)品推薦有別于一般電子商務(wù)網(wǎng)站所銷[3]Schafer J B, KosntanJ A, Riedl J. E - commence Recom-售產(chǎn)品的推薦過程,它是建立于銀行內(nèi)部的系統(tǒng),mendation Applieation [ Z]. Data Mining and Knowledge并不直接與客戶對話，而是通過CRM部門或市場Discovery, 2001.營銷部門間接體現(xiàn)其推薦的結(jié)果和效用。隨著呼[4]Sarwar, B. M，Karypis, C., Konstan, J. A, and叫中心的不斷成熟,網(wǎng)上銀行的更高點擊以及無線Riedl, J Application of Dimensionality Reduction in Rec-網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的更多需求,銀行產(chǎn)品推薦也將越來越多ommender System- A Case Study. In ACM Web KDD的直接與客戶面對面,其實現(xiàn)模式和系統(tǒng)效率要求2000 Workshop, 2000.將對推薦系統(tǒng)提出更高的要求。[5]D中國煤化I_lybrid Approaches t0_istomer Lifetime Val-MYHCNMHGumaldfSystemandSoftware 77(2005) : 181~ 191.[1]Schafer J B, Kosnlan J A, Riedl J. Reconmender systems